RC振蕩電路設(shè)計報告解讀

1、濟2013級孤模擬電子技術(shù)課程設(shè)計彖 彖RC振蕩電路設(shè)計姓 名 學 號 院、系、部 班 號 完成時間RC振蕩電路一般山放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四個部分組成。 它適用于低頻振蕩，一般產(chǎn)生兒赫兒百千赫的低頻信號。RC振蕩電路中，放大電路 和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正反饋系統(tǒng)，共同滿足正弦波振蕩條件。選頻網(wǎng)絡(luò)的作用是實現(xiàn)單一 頻率的正弦波振蕩。另外，有了穩(wěn)幅環(huán)節(jié)就可以使振蕩幅度達到穩(wěn)定。本設(shè)計主要釆 用文氏電橋振蕩電路連接示波器構(gòu)成正弦波發(fā)生器。通過按RC振蕩電路組成部分計 算參數(shù)設(shè)計仿真電路，焊接電路板，實現(xiàn)振蕩頻率為160Hz的正弦波發(fā)生器實物。RC振蕩電路有許多種形式，常用的RC振蕩電路有文

2、氏電橋振蕩電路，移相式振 蕩電路和雙T型選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩電路等。但除了文氏電橋振蕩電路，其它RC振蕩電路的 應(yīng)用并不廣泛。本設(shè)計按指標要求選用具有成本低、性能指標高、可靠、使用簡單、 安裝調(diào)試方便等優(yōu)點的文氏電橋振蕩電路設(shè)計頻率為160Hz的正弦波發(fā)生器。關(guān)鍵詞：RC振蕩電路 文氏電橋振蕩電路 穩(wěn)幅 正弦波發(fā)生器第1章設(shè)計任務(wù)與要求1小2門：方案J論iiE12.1 RC振蕩電路組成12.2 放大電路22.3反饋網(wǎng)絡(luò)22.4選頻網(wǎng)絡(luò)22.5穩(wěn)幅環(huán)節(jié)32.6弦波發(fā)生器3第3章單元電路設(shè)計與參數(shù)計算33振瘍頻率33.2 起振條件33.3選擇集成運放放大器33.4選擇二極管43.5示波器4第4章仿真與調(diào)試

3、4第5章結(jié)論與心得6附錄7參考文獻7第1章設(shè)計任務(wù)與要求利用文氏橋設(shè)汁一振蕩頻率約為160Hz的正弦波發(fā)生器。第2章方案與論證RC振蕩電路設(shè)計思路：(1) 要使得振蕩頻率約為160Hz,應(yīng)根據(jù)RC振蕩電路振蕩頻率公式仕-J2n/?C 來選取合適的R和C的值以實現(xiàn)單一頻率的正弦波振蕩。(2) 根據(jù)選取的R和C元件組成RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。選擇合適的集成運放芯片作為 放大電路，再連入反饋網(wǎng)絡(luò)，使反饋網(wǎng)絡(luò)和放大電路構(gòu)成正反饋系統(tǒng)。另外還要在 Rf和R支路引入一個負反饋。連接RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成文氏 電橋振蕩電路。并且，Rf和R之間還要滿足RC振蕩電路的起振條件。(3) 文氏電橋振蕩電路組

4、成好以后，在反饋電阻R串聯(lián)一個并聯(lián)兩個方向相反的 二極管的支路實現(xiàn)RC振蕩電路的穩(wěn)幅。(4) 在文氏電橋振蕩電路的輸出端連接示波器，即可得到振蕩頻率約為160Hz的 正弦波發(fā)生器。2. 1 RC振蕩電路組成RC振蕩電路山放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)組成。RC振蕩電路 的原理圖如圖所示。圖2-1 RC振蕩電路原理圖2.2放大電路RC振蕩電路中的放大電路山集成運放放大器構(gòu)成。放大電路可以實現(xiàn)對信號的 放大，并且放大電路會和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正反饋網(wǎng)絡(luò)，在RC振蕩電路中具有重要的實 際作用。2.3反饋網(wǎng)絡(luò)RC振蕩電路中，連接集成運放和RC串并聯(lián)電路，在RC串聯(lián)電路和RC并聯(lián)電 路的接線處連接一根

5、導線至集成運放的正極，就可以得到一個接成正反饋的反饋網(wǎng) 絡(luò)。另外，Rf和R支路還引入一個負反饋。反饋網(wǎng)絡(luò)原理如圖2-3所示。2.4選頻網(wǎng)絡(luò)RC振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)是RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，III電阻和電容元件構(gòu)成。電路圖如 圖2-4所示。圖2-4 RC振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)2.5穩(wěn)幅環(huán)節(jié)為了使振蕩幅度達到穩(wěn)定，可以使用兩個方向相反的二極管并聯(lián)再串聯(lián)反饋電阻 Rf,以達到穩(wěn)幅的作用。2.6正弦波發(fā)生器在RC振蕩電路的輸出端連接示波器就可以得到規(guī)定頻率的正弦波發(fā)生器。第3章 單元電路設(shè)計與參數(shù)計算3. 1振蕩頻率題目要求RC振蕩電路的頻率約為160Hz。根扌居RC振蕩電路振蕩頻率的計算公 式：f=不協(xié) 計算合適

6、的R和C的參數(shù)。選取參數(shù)為10kQ的電阻，O.OluF的電 容。3.2起振條件RC振蕩電路的振蕩條件為IAFI=1,即滿足幅值平衡條件和相位平衡條件。幅值 平衡條件為AF=1,相位平衡條件為a+“ t=2n八。在f=fo=l/ (2nRC)時，IF21/3。 所以RC振蕩電路的起振條件為IAul3o已知同相比例運算電路輸出電壓與輸入電壓 之間的比例系數(shù)為1+Rf/R ,為了達到1+Rf/R 3,負反饋支路的參數(shù)應(yīng)滿足的關(guān)系 為Rf2R o若參數(shù)選擇不適當則容易使波形失真。故選擇10k的電位器以改變Rf, R =2.1kQo3.3選擇集成運放要選擇增益大且適合RC振蕩電路的集成運放，所以選擇型號

7、為UA741CN的集成 運放放大器。UA741CX的特性參數(shù)為：工作電壓：22V；差分電壓：30V；輸入電壓：18V；UA741CN的管腳圖如圖3-3所示:空端比OUT調(diào)零3.4選擇二極管二極管的作用是使振蕩幅度達到穩(wěn)定。RC振蕩電路中選用1N4007GP作為穩(wěn) 幅二極管。1N4007GP的主要參數(shù)為：最高反向耐壓：1000V；最大正向平均整流電流：1.0A；正向壓降：1.0V；3. 5示波器設(shè)計好的RO振蕩電路再連接一個示波器就能得到固定頻率的正弦波發(fā)生器。注 意示波器的通道連接了 RC振蕩電路的輸出端以后還要接地。第4章仿真與調(diào)試根據(jù)Multisim軟件繪制仿真電路圖。在電路圖仿真的時候，

8、要將所需的元件連 接正確，確保電路是正確的，輸出波形是正確的。電路圖連接好以后，雙擊示波器點 擊開始按鍵，觀察示波器中正弦波形的產(chǎn)生。在電路連接正確的條件下，電路會有頻 率為160Hz的正弦波產(chǎn)生。如果在運行框中的波形運行的速度太快或者太慢，調(diào)節(jié)圖 形框下的timebase的比例。如果要調(diào)節(jié)波形的高度，調(diào)節(jié)所連接通道的channe 1的 比例。知道產(chǎn)生速度適中，高度適中的正弦波。仿真電路完成后，根據(jù)仿真電路圖進行電路板焊接。焊接時，先固定原件，再焊接導線。安裝元件的時候，按電路的組成部分一部分一部分安裝。所以先安裝RC串 并聯(lián)電路，再連接放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)，最后再用反饋電阻R串聯(lián)一個兩個并連著

9、 的反向的二極管以實現(xiàn)穩(wěn)幅作用。安裝時要注意，注意兩個二極管連接的時候極性要 相反。元件安裝完成后，再焊接導線將電路完善。具體的仿真調(diào)試圖如下圖4-1所示。45圖4-1 RC振蕩電路構(gòu)成的正弦波發(fā)生器仿真調(diào)試圖圖4-2 RC振蕩電路構(gòu)成的正弦波發(fā)生器波形圖4-3 RC振蕩電路實物第5章結(jié)論與心得經(jīng)過近兒天的努力，終于完成了 RC振蕩電路的課程設(shè)計。在設(shè)計的過程中，因 為電路的連接方式，電路的具體原理和電路板的焊接等問題煩惱過，但也因為最后成 功解決了這些問題而欣喜。要完成課題設(shè)計首先要有一個可以實現(xiàn)課題要求的電路圖。Multisim仿真軟件對 我們在設(shè)計電路圖和檢查電路結(jié)果方面有很好的幫助。但

10、是，不能快速且熟練的使用 仿真軟件是我們的一大難題。所以，我們應(yīng)該在課外時間多熟悉和學習應(yīng)用仿真軟件, 它會在我們學習專業(yè)知識時提供很大的幫助。在焊接電路板的過程中，山于是第一次焊接電路板，焊接的技術(shù)和手法還非常的 生疏。焊接電路板的時候，要先用焊錫固定住元件，將元件在電路板上按照電路圖上 的位置擺放。固定好元件以后再用焊錫和導線連接各個元件。在電路板上擺放各個元 件的時候，要看好電路板上一一對應(yīng)的電路孔。不能將元件的插頭插入有銅線連接的 兩個孔，因為有銅線連接的兩個孔其實是一個孔。在用焊錫焊接電路板時，要使焊錫 飽滿均勻且整潔的焊住元件的各個管腳，不能出現(xiàn)焊錫溢出到別的元件的插孔處，因 為那

11、樣的話元件之間會形成連通，會直接影響到電路板的最終輸出結(jié)果。而且，在焊 接集成運放芯片的時候，一定要提詢查好集成運放芯片的管腳圖，在正確的管腳接正 確的線，否則很有可能會燒壞電路板，不能完成實驗。在做RC振蕩的課程設(shè)訃過程中，我發(fā)現(xiàn)我們平時所學的理論有的時候應(yīng)用不到 實際中去。雖然課程設(shè)訃完成，但是我覺得我們真的應(yīng)該多加強我們的動手能力。并 且要養(yǎng)成在做實驗的時候的好習慣。比如在連接線路之前先檢查元器件的好壞，檢查 導線的好壞，確保接線正確再打開電源等等。通過這次的課程設(shè)訃，使我明白了專業(yè)基礎(chǔ)和理論的重要性，更使我明口了理論 和實際相結(jié)合的重要性。在以后的學習生活中，我會努力學習，不斷提高自身的綜合 素質(zhì)，實踐能力，動手能力和自學能力。并且，還會多閱讀與專業(yè)方面的有關(guān)書籍， 不斷充實自己的專業(yè)知識，以更好